JP3609403B2

JP3609403B2 - Car pedal assembly

Info

Publication number: JP3609403B2
Application number: JP51546391A
Authority: JP
Inventors: ドロット、ペーター; ローベルク、ペーター
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Alfred Teves GmbH
Priority date: 1990-09-15
Filing date: 1991-09-13
Publication date: 2005-01-12
Anticipated expiration: 2020-01-12
Also published as: DE59107310D1; EP0500888A1; DE4029334A1; EP0500888B1; US5309361A; JPH05501933A; WO1992005482A1

Description

本発明は自動車のペダルアッセンブリに関する。今日では、この様なペダルアッセンブリはすべての自動車で使用されている。一般にペダルアッセンブリは、加速、制動及び結合に使用する２つ又は３つのペダルを有し、結合ペダルは自動変速の車には必要ない。従来のペダルは、例えばレバーアッセンブリを介して発生シリンダに結合されている。例えば燃料噴射エンジンを有する自動車のアクセルペダルでは、ペダル位置は部分的に電気信号に変換される。
高価で取り付けに時間の掛かる特注のペダルは自動車に個人的に設けられる。更に、油圧ラインを車全体にわたって配備しなければならない。そして、室内とエンジン部分を隔離する壁（splashboaed）を、ラインは何回も貫通しなければならない。
従って、本発明の目的は、取り付けが簡単で、ペダル付近の隔離壁に穴を開ける必要のないペダルアッセンブリを提供することである。更に、本発明によるペダルアッセンブリは、最近の製造に要求されるモジュラー構造又は短時間供給などの要求を満たし、発生した信号の知的処理（intelligent processing）即ち情報処理機能による処理を可能とする。
前述の目的は、特許請求の範囲に示される特徴により達成される。勿論、本発明の主要部分は、自動変速の車にも使用でき、この場合、アクセルペダル及びブレーキペダルのみが必要となる。
データ処理部は、安全のため、冗長のある設計とすることができる。データ処理部は、ペダルによって発生した信号を処理し、データバスに使用できる信号に変える。データ処理部に適用できる構造を図１に示す。これは他の図面と共に後に詳細に説明される。
信号処理に冗長度があるとき、各ペダルが少なくとも２つのペダル位置信号を独立して発生するのが望ましい。
本発明によるペダルアッセンブリの使い易さは、請求項２に示される特徴によって提示される。
本発明の他の実施例によれば、各ペダルは正確なペダル位置を示す２つの信号を発生すると同時に、スレショルド値が越えられていることを示す他の信号を発生する。つまり、２つの第１信号が互いに異なる値になると（システムのエラーにより）、他のスレショルド値信号を用いて、ペダルが使用されているか、又は２つの第１ペダルの内、どちらのペダルが正しい信号を発生しているかを判断する。
ペダル位置信号は、回転ポテンショメータを使用して、非常に簡単な方法で発生する。回転ポテンショメータ（９、10）は行程インジケータ又は角度インケータ及び（又は）デジタル位置インジケータに設けられる。請求項７〜９で更に詳細に説明されるこの特徴は、図３から５を用いて説明される。ペダル位置を示す信号を発生するために、回転ポテンショメータは行程インジケータ又は角度インケータ及び（又は）デジタル位置インジケータを具備することができる。
本発明による改良点によれば、ハウジングストッパと共に動作する少なくとも１つのリーフスプリングが足板の下に設けられる。これにより、従来のペダル及び本発明によるペダルアッセンブリに関する加圧による移動（force−travel）特性を調整できる。これらのストッパがない場合は、一般的なスプリングが有する線形の加圧による移動特性が得られる。
各ペダルは調節可能支持部が、かかと付近に設けられると、特に快適なペダルとなる。ペダルアッセンブリをドライバの身長によって変る足の角度に合わせられるように、ペダル角度を調節できるに他の改良発明が示される。
ペダルアッセンブリはハンドル及び機械的調節に使用されるインスツルメントパンネル（instrumentspanel）の下で殆どアクセスできないが、幸いにも、この調節機構は電気的に操作できる。車がシートメモリ機能（seat−memory function）を有する場合、その調節機構をこの機能に関連させて動作できる。
本発明の好適実施例は、添付図面を参照してこれより説明される。
図１は、ペダルアッセンブリのデータ処理部の概略図；
図２は、好適実施例によるペダルの前面図（ａ）及び側面図（ｂ）；
図３は、図2bに示されるペダルの断面図；
図４は、図2aに示されるペダルの断面図；
図５は、他の設計によるペダルの断面図；
図６は、修正したペダルアッセンブリ；
図７〜10は、ペダルに使用する異なるセンサ及び（又は）コンバータをペダルと共に示し；
図11及び12は、図７〜10に示すペダルの１つのペダルに緊急ブレーキが設けられた時の接続を示す。
図１において、点線で示される長方形はペダルアッセンブリ１を示し、このアッセンブリは電源ユニット２に接続され、交点３を介して、車のデータバス４にも接続される。ペダルアッセンブリ１内のラインは、詳細には示されておらず、各部分で、データの流れは、矢印の方向で示されている。ラインは、外部電源ユニット２からユニット５に導かれ、このユニット２は一般に自動車のバッテリーによって形成される。前記ユニット５は、予備電源と同時に安定器を具備し、そしてエネルギ源として必要な他の構成要素を全て具備する。予備電源により、ペダルアッセンブリ１は電源ユニット２に不具合が発生した場合でも、ドライバに警報を通知でき、そしてドライバには車を止める時間的余裕が与えられる。
ペダルアッセンブリ１は、アクセルペダル６、ブレーキペダル７及びクラッチペダル８を具備する。書くペダル６、７、８は２つのポテンショメータ９及び10を動作させ、同時にスイッチ11を動作する。この２つのポテンショメータ９及び10そしてスイッチ11はいわゆる電気的制御装置の一例である。このスイッチ11は、対応するペダル６、７又は８が特定傾斜スレショルド値を超えた直後に動作する。ポテンショメータ９の信号はマルチプレクサユニット12及びアナログ／デジタルコンバータ13を介して、そしてポテンショメータ10の信号はマルチプレークサユニット15及びアナログ／デジタルコンバータ16を介して、マイクロプロセッサ14に供給される。このプロセッサ14には全スイッチ11の信号も供給される。
データ交換は、２つのマイクロプロセッサ14及び17で行われ、２つのデータ処理経路のどちらが誤作動しているかが検査される。ペダルアッセンブリ１の冗長のある設計により、交点３を介してマイクロプロセッサ14及び17の情報は、データバス４に送られる前に検出される。データ経路の内一つにエラーが発生した可能性は、マイクロプロセッサ14及び17に供給されるスイッチ信号によって判断できる。
図2aはペダルアッセンブリの正面図で、図2bは側面図である。３つのペダル６、７及び８は全て足元の床18に組み込まれている。アクセルペダル６及びブレーキペダル７は、両方共ドライバの右足によって操作されるので、それらは互いに接近しており、単一結合部のかかと支持19を有する。従って、ドライバはアクセルペダルからブレーキペダルに（又はその逆）足を回転するだけでより。クラッチペダル８も又、かかとの支持19が設けられている。
ペダル６、７又は８の一側面が図2bに示されている。ドライバの足20は、ペダル６、７又は８の上に配置される。支持19はｓの量だけ調節でき、足板18の傾斜は、中心位置21から角度αであらゆる角度に調節できることがわかる。つまり、この調節は全体で２αだけ調節できる。ペダルアッセンブリ１はドライバの要求に応じてその高さを調節できる。各々の最大調節範囲を点線で示す。
図３はペダル６、７又は８の側断面図である。支持部19を有する足板18は、波形ベロー22によって覆われている。このベロー22はペダルアッセンブリ１のハウジング23と足板18を結合している。足板18はハウジング23上の下部支持部材24に対して設けられる。リーフスプリング27はその下部に設けられたハウジングストッパー28と共に作用し、ハウジングストッパー28の位置によってペダルの力経路持性を調節できる。
トラクションロープ30または歯付ベルトが、足板18の自由端29上に確保され、軸34を有するプーリー31を動作し、引っ張りスプリング32によって、ぴんと張られている。引っ張りスプリング32はハウジング23の突起部33に掛けられる。ロープ30の長さ、及びペダルが下に押し下げられる角度範囲βは、プーリー31が全ペダル行程で、ちょうど１回転するように設定される。プリー31はポテンショメータ９と同一の軸に設けられる。足板18を押し下げることにより、プーリー31は引っ張りロープ30を介して回転し、同時に、回転ポテンショメータ９を回転させる。その結果、このポテンショメータ９はペダル位置に対応する信号を発生する。足板18の自由端29はリーフスプリング27と共に、破線内で示される押された位置まで下がる。
図４には、図３と同一のペダル６、７又は８が示されるが、足板18の最上部が点線で示され、部分的に透明に描かれている。全ての部品は前述の参照番号と同じ番号が付されている。これは冗長度のある設計である。つまり、重要な部品は全て２つ備えられ、互いに独立して動作する。２つのポテンショメータ９および10は異なる大きさで示されている。この大きさはそれらの異なる構造を特徴付け、更にポテンショメータ９および10の両方は経年変化などにより、ある程度最適値からずれていることを示す。異なるタイプの構造によって、異なる偏倚がある場合、その偏倚はマイクロプロセッサを用いて数学的に常に構成できる（図１）。
図５はある種のボタンを示すペダルの変形例を示し、動作時には、機械的に吊り下げられたペダルのように作用する。ハウジング35はペダルアッセンブリ１の基盤36にねじ止めされる。回転ポテンショメータとして設計されるポテンショメータ９は、ハウジング35に同様にねじ止めされる。前記ポテンショメータはねじ棒37により動作し、このねじ棒37は巻取部を有し、キャップ38が押されたときに、キャップに結合されるガイドチューブ39によって回転する。バンパー（bumper）40がキャップ38に設けられ、ペダルが全工程ｗを移動した後、ハウジング終点に移動する。更に、ハウジング35およびキャップ38の間には、リセットスプリング41及び波形ベロー42が設けられ、このベローはペダル部を外部から保護している。
ガイドチューブ39はハウジング35内で、球面スリーブ43によって、殆ど摩擦による損失なく移動する。球面スリーブ43の下部支持部材には、動作前の位置で、第２バンパー44が位置する。カム・ディスク45は、棒37に接続され、動作したときに棒37が回転する。この回転はポテンショメータ９に直接伝えられる。
図５に示すペダルの変形例でも、冗長度のある設計が同様に可能である。図１で示したスイッチ11は、ハウジング35上に配置された電気接触部46、及びカム・ディスク45の上部に設けられるガイドチューブ39上に配置されるスライド接触部47として設けられている。
非動作位置を図５の左に、動作位置を右側に示す。
図６は修正したペダルアッセンブリ50を示し、クラッチペダル51、ブレーキペダル52及びアクセルペダル53は、アッセンブリ・プレート54に予め搭載されている。勿論、アッセンブリプレート54には、これより多くの又は少ないペダルを搭載できる。例えば自動変速の車には、クラッチペダル51をアクセルペダル53に統合できる。更に、どのような条件で車が減速するか、又は加速するかに基づいて、１つのペダルの作動条件は同様に判断でき、アクセルペダルとブレーキペダルを統合できる。
ペダルアッセンブリは、ハウジングの弾力性キャップ55を具備でき、このキャップは締め付けリング56を用いてアッセンブリ・プレート54に取り付けられる。前記取り付け部品は、図６に示されるように、ねじ止め、はめ込み式のロック、接着、又は締め付けリング56を固定できる他の方法で、例えば融着により、設けられる。又はキャップ55自体をアッセンブリプレート54に設けられる。
弾力性のあるキャップ55は、ゴムボールの一部として考えられ、内側は凹んでいる。同時に、弾力性のあるキャップは外側に向う力に影響されず、外部から力が加えられたとき、弾力性を示す。この外力が取り去られた後は、前の状態に戻り、一時的な変形はなくなる。
図７〜10はペダルの好適実施例51〜53の断面図を示す。
図７において、弾力性キャップ55は、固定リング56によって保持されている。弾力性キャップ55は円形底57を有する。この底57は鋳造、溶接又はダイキャストで作られ、キャップ55に取り付けられる。センサ58は底57の開口部に配置され、底57は圧力流体に対して密閉されている。前記センサは、２つの埋め込まれた電気接触部59、60を具備し、この部品には、弾力性キャップ55の内部61に突き出ている電極62、63が設けられている。前記内部61の少なくとも一部は、導電性ゴムのブロックと、このゴムに突き出ている電極62、63で占有されている。ゴムは、そのゴムに加えられる圧力に従ってその導電性が変化するものが選択される。電極62、63は次のように設けられる。即ち、内部61の全体、又は部分的に満たすゴムブロックの中で、弾力性キャップ55の外側表面に加えれる力が、ゴムの電気的動作範囲内で最大変化を生じるように設けられる。これは、ある条件で２つの電極62、63を図７に示すより、互いに更に離して配置できることを意味する。
運転者が足で弾力キャップ55の外側に力を加えると、それに対応する圧力が内部に発生し、従って、ペダルアッセンブリのゴムブロック61に加えられ、これにより、接合点59、60を流れる電流に、対応する変化が発生する。この電流変化、即ちゴムブロック抵抗率の変化は、オペレータによって与えられたキャップ55の変形量（アナログ量）に比例し、従ってオペレータによって要求される制御量の大きさに比例する。この様に、非常に簡単なユニットによって、車の速度、制動力の大きさ、又は結合動作などを簡単に制御できる。キャップに圧力が加えられ、従ってキャップの変形量が十分であるかぎり、オペレータの足がキャップのどの点に当たっているかは大きな問題ではない。
図８はペダルの他の実施例を示し、図７で説明されていない構成要素の参照番号のみが示されている。
図８において、キャップ55の内部は、圧力流体64によって満たされており、この流体64は液体又は適当な気体でよい。センサ58の代わり、圧力トランスジューサー65がキャップ55の内部に設けられ、弾力ダイアフラム66を圧縮する。圧力トランスジューサー65には、２つの電気接続59及び60が設けられる。前記トランスジューサーは、接続部59及び60に割り当られるその内部抵抗が、ダイアフラム66に加えられた圧力と共に変化するように設計される。オペレータの足によりキャップ55に加えられた圧力は圧力流体64を介してダイアフラム66に伝達され、制御要素はオペレータによって与えられた力に依存して変化する接続部59、60を流れる電流を検知する。センサ65が圧力流体64の圧力変化の結果、その抵抗特性を変化させることは、必ずしも必要ではない。又、その加えられた圧力のために、接続59、60に圧力に対応する電圧を発生するか、又は容量又はインダクタンスを変化させるトランスジューサーを使用することもできる。
図９は、ペダルアッセンブリの他の実施例を簡単に示し、図７及び図８に比べ修正されている。円錐形の螺旋スプリングがキャップ55の内部67に挿入され、このスプリング（68）は円錐形の螺旋形スプリングで、その大直径巻線部はハウジング（55）の底（57）において支持され、一方相対する巻線部はハウジング（55）の内側において支持されており、これは同時に２つの目的を果たす。螺旋スプリング68はキャップ55の内側表面上の内部67の外側に向く力を増加する一方、螺旋スプリング68は（図示されない方法で）螺旋スプリング68のインダクションを常に測定するインダクション測定装置に接続されている。キャップ55の変形は、螺旋スプリング68のコイル距離の対応する変化も又生じる。この変化したインダクリョン値は、図示されない測定装置によって測定され、その測定値は、オペレータが望む制御量の大きさの基準を示す。
図10は、図７、８及び９に示すペダルの修正例を示し、弾力性接触部表面69はキャップ55の内側表面に設けられており、これは接着、ゴムの硬化、又は吹き付けなどによって行われる。
接触表面69の対向する側には、２つの半円形電極70、71が底57に配置され、これは図10aの上面図に示されている。これらの電極70、71には警告装置が接続され、この装置は図10内で警告ランプ72として象徴化して示されている。
キャップ55の内部表面で、その接触表面69が電極70、71に接触するまで移動すると、バッテリー73などのによる電流が流れるために、警告装置72がそれに応答する。それによって例えばペダルアッセンブリが圧力流体の欠乏によりもはや動作しないことを示すことが可能となる。従って警告装置に応答して、自動制動、燃料供給遮断などの安全動作が行われる。
図７〜９に示されるセンサ及びトランスジューサーは、例えば、異なるタイプの２つのトランスジューサー及び／又はセンサを、１つのペダルアッセンブリに組み合わせることができる。これにより、異なるトランスジューサーによって得られる信号を発生しているペダルを検知でき、従って、それらの冗長度のために、正確な信号に関する安全性が高められる。勿論、図10に示す警告接触部は、図７〜９に示すトランスジューサと組合わせることができる。警告接触部およびトランスジューサによる計測によって、トランスジューサーが誤作動しているとき、オペレータには、トランスジューサーの誤作動に関する情報が通知される。同時に、正しい信号を並列接続の第２トランスジューサーを介して、送り続けることができる。
説明された様々の例で、センサの周辺部などの複数の部品、又は信号処理回路（電子評価回路）の全ハードウエアを１つのペダルアッセンブリ又は幾つかのペダルに統合することが可能である。図８では、このような電子回路を有する印刷回路基板（図示せず）は、センサ65を含み、前記電子回路はキャップによって機械的に保護されている。
図11に関連して、本発明によるペダルアッセンブリによって開始される緊急動作が象徴的に示される。キャップ55の内部で、図７又は８に示すセンサ装置に概ね対応するセンサ装置74が象徴的に示されている。キャップの底57は、チャンネル76によって貫通され、チャンネル76は圧力流体ライン75に接続している。チャンネル76及びライン75は、２方向バルブ77によって各々磁気的に遮蔽又は開放するように工夫されている前記バルブ77はセンサ装置74を介して磁気的に動作する。センサ装置はトランスジューサーとして、又図７〜９に示すセンサとして作用し、これは又、図10に示す接触装置69、70のスイッチ機能も持っている。センサ装置74によってバルブ77をトリガーするほかの可能性はスレショルド値によるスイッチにある。このスイッチはバルブ77を開閉し所定圧力に到達すると、図11に示すオープン位置となる。次に制御方法を説明する。通常状態で、センサ装置74は、図７〜９で示したように、キャップ55の圧力に対応する正常信号を発生する。もし、なにかの理由で、所定の圧力を超えると又は制御動作が開始されると、図11を参照して記載したように、バルブ77の磁石が反応し、キャップ55の内部の圧力流体はバルブ77を介してライン75に伝播する。そこで適当な発生器78を駆動できる。それに応答する警告装置及び予備装置が発生器78によってトリガーされる。このように、センサ74がその類似する位置の値に関してうまく動作しない場合でも、内部64に含まれる圧力流体を通しての発生器78の効力により調整機能が継続して可能であることが示される。この様に、バルブ77が誤作動している場合でも、発生器78を介して調整動作が継続して可能である。
一方、バルブ77が通常状態で動作している場合、バルブ77は閉じられ、トランスジューサー74は圧力又は内部64内の他の制御変数を介して動作できる。
バルブ77の他の保護機能は電源不良に関する緊急機能にある。通常、バルブは電源が供給され、油圧の影響はない。システムはセンサ74を介して動作している。電源異常が発生したとき、バルブは開き、ペダルは油圧で動作する。
図12は図11に加えることができるブレーキ力ブースター79のような予備力ブレーキシステムを制御する方法を示す。又、キャップ55及びライン75を介して、同時に発生器78を介して、ブレーキライン81、82はブースターのマスターシリンダー80から出ている。
本発明によるペダルアッセンブリは多くの効果を有する。一方において、本発明の設計は非常に簡単である。他方において、かかるペダルアッセンブリにより、このペダルアッセンブリに関係する電子装置によって実行される、前の場合よりも複雑な評価を行うことが可能である。例えば、弾力性キャップ55に対する定められたパルス状の駆動の効果により、上記電子装置を評価することによって、保存されるべき最後に調整された速度値を発見することができ、そこで車両速度はこの値を採用するように調整することが可能となる。他の効果は、ペダルアッセンブリの効果の容易性で、異なるオペレータに対する異なる応答特性を提供できる。例えばセンサの応答特性を電気的に変化させることで可能である。これは、簡単なペダル構成で、制御に利用できるオペレータの力又はオペレータの挙動に対するセンサの応答特性を敏感、又は鈍感に設定すればよい。The present invention relates to an automobile pedal assembly. Today, such pedal assemblies are used in all automobiles. Generally, a pedal assembly has two or three pedals used for acceleration, braking and coupling, and the coupling pedal is not necessary for an automatic transmission vehicle. A conventional pedal is coupled to the generating cylinder, for example via a lever assembly. For example, in an accelerator pedal of an automobile having a fuel injection engine, the pedal position is partially converted into an electrical signal.
Custom pedals that are expensive and time consuming to install are personally installed in the car. In addition, hydraulic lines must be deployed throughout the vehicle. And the line must penetrate the wall (splashboaed) that separates the room from the engine.
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a pedal assembly that is simple to install and does not require a perforation in the isolation wall near the pedal. Furthermore, the pedal assembly according to the present invention satisfies the requirements such as the modular structure or short-time supply required for the recent manufacture, and enables the processing of the generated signal by the intelligent processing (information processing function).
The above objective is accomplished by the features indicated in the claims. Of course, the main part of the present invention can also be used in an automatic transmission vehicle, in which case only the accelerator pedal and the brake pedal are required.
The data processing unit can be designed redundantly for safety. The data processing unit processes the signal generated by the pedal and converts it into a signal that can be used for the data bus. A structure applicable to the data processing unit is shown in FIG. This will be described in detail later in conjunction with other drawings.
When there is redundancy in signal processing, it is desirable that each pedal independently generate at least two pedal position signals.
The ease of use of the pedal assembly according to the invention is presented by the features indicated in claim 2.
In accordance with another embodiment of the present invention, each pedal generates two signals indicating the exact pedal position, while simultaneously generating another signal indicating that the threshold value has been exceeded. That is, if the two first signals are different from each other (due to a system error), the pedal is being used with another threshold value signal, or which of the two first pedals is correct Determine if a signal is being generated.
The pedal position signal is generated in a very simple manner using a rotary potentiometer. A rotary potentiometer (9, 10) is provided on the stroke indicator or angle indicator and / or the digital position indicator. This feature, which is explained in more detail in claims 7-9, will be explained using FIGS. In order to generate a signal indicative of the pedal position, the rotary potentiometer may comprise a stroke indicator or angle indicator and / or a digital position indicator.
According to an improvement according to the invention, at least one leaf spring operating with the housing stopper is provided under the footplate. Thereby, the force-travel characteristic by the pressurization regarding the conventional pedal and the pedal assembly by this invention can be adjusted. When these stoppers are not provided, the movement characteristic by linear pressurization which a general spring has can be obtained.
Each pedal is a particularly comfortable pedal when an adjustable support is provided near the heel. Another improved invention is shown in which the pedal angle can be adjusted so that the pedal assembly can be adjusted to the angle of the foot depending on the height of the driver.
Fortunately, the adjustment mechanism can be electrically operated, although the pedal assembly is hardly accessible under the instruments and instruments panel used for mechanical adjustment. If the car has a seat-memory function, its adjustment mechanism can be operated in relation to this function.
Preferred embodiments of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram of a data processing unit of a pedal assembly;
FIG. 2 shows a front view (a) and a side view (b) of a pedal according to a preferred embodiment;
3 is a cross-sectional view of the pedal shown in FIG. 2b;
4 is a cross-sectional view of the pedal shown in FIG. 2a;
FIG. 5 is a cross-sectional view of a pedal according to another design;
FIG. 6 shows a modified pedal assembly;
Figures 7 to 10 show the different sensors and / or converters used with the pedals together with the pedals;
11 and 12 show connections when an emergency brake is provided on one of the pedals shown in FIGS.
In FIG. 1, a rectangle indicated by a dotted line indicates a pedal assembly 1, which is connected to a power supply unit 2 and is also connected to a vehicle data bus 4 via an intersection 3. The lines in the pedal assembly 1 are not shown in detail, and in each part the data flow is shown in the direction of the arrows. The line is led from the external power supply unit 2 to the unit 5, which unit 2 is generally formed by a car battery. The unit 5 comprises a ballast as well as a standby power source and all other components necessary as an energy source. The standby power supply allows the pedal assembly 1 to notify the driver of an alarm even if a malfunction occurs in the power supply unit 2, and gives the driver time to stop the vehicle.
The pedal assembly 1 includes an accelerator pedal 6, a brake pedal 7, and a clutch pedal 8. The writing pedals 6, 7 and 8 operate the two potentiometers 9 and 10 and simultaneously operate the switch 11. The two potentiometers 9 and 10 and the switch 11 are an example of a so-called electrical control device. This switch 11 is operated immediately after the corresponding pedal 6, 7 or 8 exceeds a specific tilt threshold value. The signal of the potentiometer 9 is supplied to the microprocessor 14 via the multiplexer unit 12 and the analog / digital converter 13, and the signal of the potentiometer 10 is supplied to the microprocessor 14 via the multiplexer unit 15 and the analog / digital converter 16. The processor 14 is also supplied with signals from all the switches 11.
Data exchange takes place between the two microprocessors 14 and 17, and it is checked which of the two data processing paths is malfunctioning. Due to the redundant design of the pedal assembly 1, the information of the microprocessors 14 and 17 via the intersection 3 is detected before being sent to the data bus 4. The possibility that an error has occurred in one of the data paths can be determined by a switch signal supplied to the microprocessors 14 and 17.
FIG. 2a is a front view of the pedal assembly, and FIG. 2b is a side view. All three pedals 6, 7 and 8 are integrated in the floor 18 at the foot. Since the accelerator pedal 6 and the brake pedal 7 are both operated by the driver's right foot, they are close to each other and have a single joint heel support 19. Therefore, the driver simply turns his foot from the accelerator pedal to the brake pedal (or vice versa). The clutch pedal 8 is also provided with a heel support 19.
One side of the pedal 6, 7 or 8 is shown in Fig. 2b. The driver's foot 20 is placed on the pedal 6, 7 or 8. It can be seen that the support 19 can be adjusted by the amount of s, and the inclination of the footplate 18 can be adjusted from the center position 21 to any angle with an angle α. That is, this adjustment can be adjusted by 2α as a whole. The height of the pedal assembly 1 can be adjusted according to the driver's request. Each maximum adjustment range is indicated by a dotted line.
FIG. 3 is a side sectional view of the pedal 6, 7 or 8. The foot plate 18 having the support portion 19 is covered with a corrugated bellows 22. The bellows 22 couples the housing 23 and the foot plate 18 of the pedal assembly 1. The foot plate 18 is provided for the lower support member 24 on the housing 23. The leaf spring 27 works together with a housing stopper 28 provided in the lower part thereof, and the force path holding property of the pedal can be adjusted by the position of the housing stopper 28.
A traction rope 30 or toothed belt is secured on the free end 29 of the footplate 18, operates a pulley 31 having a shaft 34 and is tensioned by a tension spring 32. The tension spring 32 is hooked on the protrusion 33 of the housing 23. The length of the rope 30 and the angle range β in which the pedal is pushed down are set so that the pulley 31 rotates exactly once in the entire pedal stroke. The pulley 31 is provided on the same shaft as the potentiometer 9. By depressing the foot plate 18, the pulley 31 rotates through the pulling rope 30 and at the same time rotates the rotary potentiometer 9. As a result, the potentiometer 9 generates a signal corresponding to the pedal position. The free end 29 of the foot plate 18 is lowered together with the leaf spring 27 to the pushed position shown in the broken line.
FIG. 4 shows the same pedal 6, 7 or 8 as in FIG. 3, but the uppermost part of the footboard 18 is shown in dotted lines and is drawn partially transparent. All parts are given the same reference numbers as above. This is a redundant design. That is, all two important parts are provided and operate independently of each other. The two potentiometers 9 and 10 are shown in different sizes. This magnitude characterizes their different structures, and further indicates that both potentiometers 9 and 10 deviate to some extent from optimal values, such as over time. If there are different biases due to different types of structures, the bias can always be constructed mathematically using a microprocessor (FIG. 1).
FIG. 5 shows a variation of the pedal showing certain types of buttons, which in operation act like a mechanically suspended pedal. The housing 35 is screwed to the base 36 of the pedal assembly 1. A potentiometer 9 designed as a rotary potentiometer is screwed to the housing 35 in the same way. The potentiometer is operated by a threaded rod 37. The threaded rod 37 has a winding portion, and is rotated by a guide tube 39 coupled to the cap when the cap 38 is pushed. A bumper 40 is provided on the cap 38, and after the pedal has moved through the entire process w, it moves to the end of the housing. Further, a reset spring 41 and a corrugated bellows 42 are provided between the housing 35 and the cap 38, and the bellows protects the pedal portion from the outside.
The guide tube 39 moves in the housing 35 by the spherical sleeve 43 with almost no loss due to friction. The second bumper 44 is positioned on the lower support member of the spherical sleeve 43 at a position before the operation. The cam disk 45 is connected to the rod 37, and the rod 37 rotates when operated. This rotation is directly transmitted to the potentiometer 9.
Also in the modified example of the pedal shown in FIG. 5, a design with redundancy is possible as well. The switch 11 shown in FIG. 1 is provided as an electric contact portion 46 disposed on the housing 35 and a slide contact portion 47 disposed on a guide tube 39 provided on the upper portion of the cam disk 45.
The non-operating position is shown on the left in FIG. 5, and the operating position is shown on the right.
FIG. 6 shows a modified pedal assembly 50, in which the clutch pedal 51, the brake pedal 52, and the accelerator pedal 53 are mounted on the assembly plate 54 in advance. Of course, more or fewer pedals can be mounted on the assembly plate 54. For example, the clutch pedal 51 can be integrated with the accelerator pedal 53 in an automatic transmission vehicle. Furthermore, based on under what conditions the vehicle decelerates or accelerates, the operating condition of one pedal can be determined in the same way, and the accelerator pedal and the brake pedal can be integrated.
The pedal assembly can include a housing resilient cap 55 that is attached to the assembly plate 54 using a clamping ring 56. The mounting part is provided as shown in FIG. 6, such as by screwing, a self-locking lock, an adhesive, or other method capable of fixing the clamping ring 56, for example by fusing. Alternatively, the cap 55 itself is provided on the assembly plate 54.
The elastic cap 55 is considered as a part of the rubber ball, and the inside is recessed. At the same time, the elastic cap is not affected by the outward force and exhibits elasticity when external force is applied. After this external force is removed, it returns to the previous state and there is no temporary deformation.
7-10 show cross-sectional views of preferred embodiments 51-53 of the pedal.
In FIG. 7, the elastic cap 55 is held by a fixing ring 56. The resilient cap 55 has a circular bottom 57. The bottom 57 is made by casting, welding or die casting and is attached to the cap 55. The sensor 58 is disposed in the opening of the bottom 57, and the bottom 57 is sealed against pressure fluid. The sensor comprises two embedded electrical contacts 59, 60, which are provided with electrodes 62, 63 protruding into the interior 61 of the elastic cap 55. At least a part of the interior 61 is occupied by a conductive rubber block and electrodes 62 and 63 protruding from the rubber. A rubber whose conductivity changes according to the pressure applied to the rubber is selected. The electrodes 62 and 63 are provided as follows. That is, the force applied to the outer surface of the elastic cap 55 in the rubber block that fills the whole or a part of the interior 61 is provided so as to cause a maximum change within the electrical operating range of the rubber. This means that the two electrodes 62 and 63 can be arranged further apart from each other than shown in FIG. 7 under certain conditions.
When the driver applies a force to the outside of the elastic cap 55 with his foot, a corresponding pressure is generated inside, and is therefore applied to the rubber block 61 of the pedal assembly, which causes the current flowing through the joints 59, 60 to A corresponding change occurs. This change in current, that is, the change in the rubber block resistivity, is proportional to the deformation amount (analog amount) of the cap 55 given by the operator, and is therefore proportional to the amount of control required by the operator. In this way, the vehicle speed, the magnitude of the braking force, or the coupling operation can be easily controlled by a very simple unit. As long as pressure is applied to the cap and therefore the amount of deformation of the cap is sufficient, it does not matter which point on the cap the operator's foot touches.
FIG. 8 shows another embodiment of the pedal, in which only reference numerals of components not described in FIG. 7 are shown.
In FIG. 8, the interior of the cap 55 is filled with a pressure fluid 64, which may be a liquid or a suitable gas. Instead of the sensor 58, a pressure transducer 65 is provided inside the cap 55 and compresses the resilient diaphragm 66. The pressure transducer 65 is provided with two electrical connections 59 and 60. The transducer is designed such that its internal resistance assigned to connections 59 and 60 varies with the pressure applied to diaphragm 66. The pressure applied to the cap 55 by the operator's foot is transmitted to the diaphragm 66 via the pressure fluid 64, and the control element senses the current flowing through the connections 59, 60 that varies depending on the force applied by the operator. . It is not necessary for the sensor 65 to change its resistance characteristics as a result of the pressure change of the pressure fluid 64. Due to the applied pressure, it is also possible to use a transducer that generates a voltage corresponding to the pressure at connection 59, 60 or changes the capacitance or inductance.
FIG. 9 simply shows another embodiment of the pedal assembly, which is modified as compared to FIGS. A conical helical spring is inserted into the interior 67 of the cap 55, which is a conical helical spring whose large diameter winding is supported at the bottom (57) of the housing (55), while Opposing windings are supported inside the housing (55), which serves two purposes simultaneously. The spiral spring 68 increases the outward force of the interior 67 on the inner surface of the cap 55, while the spiral spring 68 is connected (in a manner not shown) to an induction measuring device that always measures the induction of the spiral spring 68. . The deformation of the cap 55 also causes a corresponding change in the coil distance of the helical spring 68. This changed induction value is measured by a measuring device (not shown), and the measured value indicates a reference of the control amount desired by the operator.
FIG. 10 shows a modification of the pedal shown in FIGS. 7, 8 and 9, wherein the resilient contact surface 69 is provided on the inner surface of the cap 55, which can be done by gluing, curing the rubber, or spraying. Is called.
On opposite sides of the contact surface 69, two semicircular electrodes 70, 71 are arranged on the bottom 57, which is shown in the top view of FIG. 10a. A warning device is connected to these electrodes 70 and 71, and this device is symbolized as a warning lamp 72 in FIG.
When the contact surface 69 moves on the inner surface of the cap 55 until it comes into contact with the electrodes 70, 71, current flows from the battery 73 and the like, so that the warning device 72 responds thereto. This makes it possible, for example, to indicate that the pedal assembly is no longer operating due to lack of pressure fluid. Accordingly, in response to the warning device, safety actions such as automatic braking and fuel supply interruption are performed.
The sensors and transducers shown in FIGS. 7-9 can, for example, combine two transducers and / or sensors of different types into a single pedal assembly. This makes it possible to detect pedals that are generating signals obtained by different transducers, and thus increase the safety with respect to the correct signal due to their redundancy. Of course, the warning contact portion shown in FIG. 10 can be combined with the transducer shown in FIGS. When the transducer is malfunctioning, as measured by the warning contact and the transducer, the operator is notified of information regarding the malfunction of the transducer. At the same time, the correct signal can continue to be sent through the parallel-connected second transducer.
In the various examples described, it is possible to integrate multiple components, such as the sensor periphery, or the entire hardware of the signal processing circuit (electronic evaluation circuit) into one pedal assembly or several pedals. In FIG. 8, a printed circuit board (not shown) having such an electronic circuit includes a sensor 65, which is mechanically protected by a cap.
With reference to FIG. 11, an emergency action initiated by a pedal assembly according to the invention is symbolically shown. Inside the cap 55, a sensor device 74, generally corresponding to the sensor device shown in FIG. The cap bottom 57 is penetrated by a channel 76 that connects to a pressure fluid line 75. The channel 76 and the line 75 are each operated magnetically via a sensor device 74, which is devised to be magnetically shielded or opened by a two-way valve 77. The sensor device acts as a transducer and as the sensor shown in FIGS. 7-9, which also has the switching function of the contact devices 69, 70 shown in FIG. Another possibility to trigger the valve 77 by the sensor device 74 is in a switch by threshold value. When the switch opens and closes the valve 77 and reaches a predetermined pressure, the switch is in the open position shown in FIG. Next, a control method will be described. In the normal state, the sensor device 74 generates a normal signal corresponding to the pressure of the cap 55 as shown in FIGS. If, for any reason, a predetermined pressure is exceeded or a control action is initiated, the magnet of valve 77 reacts as described with reference to FIG. Propagates to line 75 via 77. An appropriate generator 78 can then be driven. A warning device and a spare device in response thereto are triggered by the generator 78. Thus, even if the sensor 74 does not work well with respect to its similar position value, it is shown that the regulation function is still possible due to the effectiveness of the generator 78 through the pressure fluid contained in the interior 64. Thus, even when the valve 77 is malfunctioning, the adjustment operation can be continued through the generator 78.
On the other hand, when the valve 77 is operating in the normal state, the valve 77 is closed and the transducer 74 can operate via pressure or other control variables within the interior 64.
Another protection function of the valve 77 is an emergency function related to power failure. Normally, the valve is supplied with power and is not affected by hydraulic pressure. The system is operating via sensor 74. When a power failure occurs, the valve opens and the pedal operates hydraulically.
FIG. 12 shows a method for controlling a reserve force brake system, such as a brake force booster 79 that can be applied to FIG. Also, the brake lines 81 and 82 exit from the booster master cylinder 80 via the cap 55 and the line 75 and simultaneously via the generator 78.
The pedal assembly according to the present invention has many advantages. On the other hand, the design of the present invention is very simple. On the other hand, such a pedal assembly makes it possible to carry out a more complex evaluation than in the previous case, which is carried out by the electronic device associated with this pedal assembly. For example, due to the effect of a defined pulsed drive on the elastic cap 55, the last adjusted speed value to be stored can be found by evaluating the electronic device, where the vehicle speed is It is possible to adjust to adopt the value. Another effect is the ease of pedal assembly effect, which can provide different response characteristics for different operators. For example, this is possible by electrically changing the response characteristics of the sensor. This is a simple pedal configuration, and the response characteristic of the sensor to the operator's force or the operator's behavior that can be used for control may be set to be sensitive or insensitive.

Claims

At least one accelerator pedal (6, 6) for driving an electrical control device (9, 10, 11) comprising means for generating a signal corresponding to the integrated pedal position to be included in the pedal assembly (1, 50) 53) an automobile pedal assembly (1, 50) connected to the electrical connection of the power supply unit (2) and to the electrical connection for data transmission, comprising
A brake pedal (7, 52) and a clutch pedal (8, 51) are provided, and each pedal (6, 7, 8, 53, 52, 51) is included in the pedal assembly (1, 50). Drives an electrical control device (9, 10, 11) including means for generating a signal corresponding to the integrated pedal position, which is also included in the pedal assembly (1, 50). Connected to a common data processing unit (12-17) which is integrated and connected to the data bus (4) for data transmission,
The pedal assembly according to claim 1, wherein the data processing unit includes two data processing branching units (12 to 14, or 15 to 17) in which data is transferred between them.

The pedal assembly according to claim 1, wherein the pedal assembly (1) comprises a plurality of pedals.

3. Pedal assembly according to claim 1 or 2, characterized in that each pedal (6, 7, 8) has at least two electrical controls (9, 10, 11) that generate electrical signals independently of each other.

4. Pedal assembly according to one of claims 1 to 3, characterized in that each pedal (6, 7, 8) generates two signals indicating the position of the pedal and that a threshold value has been exceeded. .

5. A pedal assembly according to claim 1, wherein the rotary potentiometer (9, 10) comprises a stroke indicator or an angle indicator or a digital position indicator for generating a signal indicative of the pedal position.

Each of the petal-like member transfer potentiometers (9, 10) is operated by a rope (30) or a toothed belt, and the rope (30) or the toothed belt is strongly tensioned by a tension spring (32), and the foot plate (18) The pedal assembly according to claim 5, characterized in that it is connected to and drives a pulley (31), the shaft of which is non-rotatably coupled to the shaft of said rotary potentiometer (9, 10).

Each rotary potentiometer (9, 10) is actuated by a threaded rod (37), which rotates when the pedal ( 6, 7, 8 ) is depressed, directly driving the potentiometer (9, 10). 6. The pedal assembly according to claim 5, wherein the pedal assembly is operated.

Pedal assembly according to one of the preceding claims, characterized in that each pedal (6, 7, 8) is provided with two different potentiometers (9, 10).

Under the foot plate (18), at least one leaf spring (27) is provided, together with a stopper (28) provided under the leaf spring (27) to adjust the force-path characteristics of the pedal. The pedal assembly according to claim 6, wherein the pedal assembly operates.

10. Pedal assembly according to claim 9, characterized in that an adjustable support (19) is provided at the end of the footplate (18) on which the driver's foot is placed.

Pedal assembly according to one of claims 1 to 10, characterized in that the inclination of the entire assembly is adjustable.

All of the adjustable mechanism according to claim 10 or 11, wherein the pedal assembly characterized in that it operates electrically.

Pedal assembly according to claim 12, wherein said adjustable mechanism is integrated into the seat memory function.

At least one pedal (51 to 53) is partly of claims 1 to 4, characterized in that it has as components the housing (35) sensor (58,65,68) disposed within a resilient The pedal assembly according to item 1.

15. Pedal assembly according to claim 14, characterized in that the housing (35) is formed by a resilient cap (55) and the deformation is applied to the sensor (58, 65, 68) by an equivalent amount of deformation.

The ship (58) is a conductive rubber block having current / voltage characteristics sensitive to pressure, the block being connected to two spatially separated electrodes (62, 63), and the housing ( The pedal assembly according to claim 14 or 15, wherein the pedal assembly is adjacent to 35).

The connection between the housing (35) and its associated bottom (57) forms a pressure fluid sealed cavity (64) in which a transducer (65) responsive to pressure changes of the pressure fluid, In particular, a pressure resistance transducer is provided, which converts the pressure change of the pressure fluid caused by the volume change of the cavity (64) into a control variable corresponding to the change and a change in current or voltage. 16. The pedal assembly according to claim 15, wherein

16. The pedal assembly according to claim 14, wherein the sensor (68) is formed by a spring inserted into the housing, and the deformation is detected by an induction meter.

The spring (68) is a conical spiral spring, the large diameter winding of which is supported at the bottom (57) of the housing (35), while the opposing winding is inside the housing (35). 19. The pedal assembly according to claim 18, wherein the pedal assembly is supported.

Two electrodes are provided on the bottom (57) of the pedal (51-53) so that the circuit is short-circuited by contact with the contact surface (69) provided on the inner surface of the housing (35). 15. The pedal assembly according to claim 14, wherein the pedal assembly is devised.

21. Pedal according to one of claims 14 to 20, characterized in that the housing (35) is connected in an airtight manner to the assembly plate (54) by being fitted, glued or fused. Assembly.

A partially resilient housing (35) having an interior space (64) for sealing the pressure fluid is filled with pressure fluid, and the interior space is connected to the actuating member (78) via the pressure fluid line (75). 18. The pedal assembly according to claim 17, wherein the member (78) operates a reserve braking system (79-82) depending on the pressure in the line (75).

23. The pedal assembly according to claim 22, wherein a valve (77) is inserted into the line (75) and opens when the output of the transducer reaches a predetermined value.

The partially elastic housing (35) is filled with pressure fluid, and the interior space of the housing (35) communicates with the actuating member (78) via the pressure fluid line (75), and the line (75 ) Is inserted with a valve (77), the member (78) operates a reserve brake system (79-82) depending on the pressure in the line (75),
Two electrodes (70, 71) are provided on the bottom (57) of the pedals (51-53), and these electrodes are connected to the contact surface (69) provided on the inner surface of the housing (35). The pedal assembly according to claim 14, wherein the valve (77) is switched to an open / passed state by a short circuit of the two electrodes (70, 71).

15. An electronic evaluation circuit comprising a plurality of parts around the sensor or the data processing part (12-17) is arranged in an at least partly elastic housing (35). 25. The pedal assembly according to one of items 24 to 24.